无人机高空破窗干粉灭火设备制造技术

一种无人机高空破窗干粉灭火设备，悬架于无人机正下方，为减缓冲击力对无人机悬停与运动的平稳性，与无人机悬挂弹性连接；包括：PLC控制器、平台、气锤喷管组件、灭火筒仓组件、定位器、V形叉滑块、干粉灭火筒、撞针、推力风扇、CCD相机、气瓶、起落架；单台设备采用一支接一支干粉灭火筒接连可控链式全淹没灭火，或者采用2台以上的设备轮番灭火，干粉灭火筒耗完后的设备可下落到地面更换新的干粉筒再投入灭火，可使灭火接龙长久延续；灭火不受楼层高度限制；能快速高效直飞火灾现场进行闪电灭火，提高了灭火的快速反应和效率，勿需消防人工登高，提高了安全性，并具备破窗功能，消除因窗户玻璃灭火阻碍。玻璃灭火阻碍。玻璃灭火阻碍。

【技术实现步骤摘要】
无人机高空破窗干粉灭火设备


[0001]本专利技术涉及一种无人机应用，具体属于无人机高空破窗干粉灭火设备。

技术介绍

[0002]面对城市发展，大量高层建筑物建成投入使用，高层建筑物超高，如果发生火灾，极易形成烟囱效应，从低层向高层快速串燃，而地面的消防设备使用功能受限：水压不够，消防水管不容易拉上所发生火灾楼层，云梯高度架设慢，难以达到顶层高度，所以高层建筑难于灭火，消防人员现场登高层楼灭火，极易造成伤亡，非常危险；同时存在消降车辆沿途道路往往并不畅通、而且相距一定的路程，全程赶来需要一定的时间才能赶到灭火现场；实践证明：灭火必须争分夺秒，能有效灭火只能是在着火初期，一旦火势大量漫延和火势猛增后，会使灭火无能为力，将会造成不可估量的人员伤亡和财产损失；遗憾的是：截止目前为止还未有能对高层建筑灭火功能强并有效的灭火设备。
[0003]此前也曾有无人机灭火的技术出现，存在载荷小，不能满足搭载灭火物品和零部件的要求，也存在飞行及悬停控制不稳、效果不佳等缺陷。

技术实现思路

[0004]因此，本专利技术提供一种无人机高空破窗干粉灭火设备，悬架于无人机正下方，为减缓冲击力对无人机悬停与运动的平稳性，与无人机悬挂弹性连接。
[0005]本专利技术的实现，本专利技术包括：PLC控制器、平台、气锤喷管组件、灭火筒仓组件、定位器、V形叉滑块、干粉灭火筒、撞针、推力风扇、CCD相机、气瓶、起落架；单台设备采用2只到20支干粉灭火筒一支接一支可控链式全淹没灭火，或者采用2台以上的设备轮番灭火，干粉灭火筒用完后的设备可下落到地面更换干粉灭火筒再次投入灭火，可使灭火接龙长时间延续。
[0006]本专利技术方向说明：平台面边长的方向为纵向，边短的方向为横向。
[0007]所述平台呈矩形体，上安装遥控接收器，PLC控制器装在矩形体内；平台里面装有蓄电池和除安装在平台外部的其他零部件；平台之下安装两台充有压缩空气的气瓶，气瓶之下安装起落架；平台上平面安装具有破窗功能的气锤喷管组件，固定位置在平台上平面纵向的中间位置，轴线方向为横向；灭火仓组件安装在平台上，其上部的筒仓内放置干粉灭火筒，其筒仓长度方向的中间平面与气锤喷管组件轴重合，左右两个滑块安装其滑道箱内，V形叉滑块的运动方向为纵向；灭火仓组件在宽度方向安装位置须满足处于灭火位置的干粉灭火筒的前端平面与气锤喷管组件中的进粉平面贴合，并且干粉灭火筒在此处停止即是灭火筒灭火启动位置的轴线与气锤喷管组件孔在此位同轴并贯通，属于间隙滑动配合，使灭火启动后干粉在高压气熔胶烟气的推下，高速从灭火筒经过气锤喷管通道喷射；所述撞针用于撞压干粉灭火筒尾部的压电陶瓷实现点火，以启动干粉灭火筒灭火，撞针轴线与干粉灭火筒在灭火启动位置轴线同轴；而沿平台纵向中间平两侧各装配一台推力风扇用于横向产生动态推力以平衡冲击破窗和干粉灭火筒干粉喷射灭火时的轴向反作用力，两台推力
风扇对称地安装在撞针两边，方向其轴线与撞针轴线平行；两叶片旋向相反，转向相反转速相同，由变频器控制转速以获得动态的不同推力；所述平台内的这些部件的布置安装基于静力平衡位置，变频器控制推力风扇转速实现动平衡。
[0008]进一步地，所述的灭火筒仓组件，包括：筒仓、滑道座、左右两个V形叉滑块、左右两个三位气缸；筒仓用于存放干粉灭火筒；滑道座内纵向中平面装配对称两个V形叉滑块，V形叉滑块沿滑道座内滑道在三位气缸的推动下推进和伸出，用于改变两个V形叉滑块之间距离和定位，其伸出与缩回分别接有压缩空气接管，接管通过气管与2只两位五通电磁阀相接，电磁阀的P接口与气瓶相通，电磁阀与PLC控制器电连接；气动位置为三个定位，A两个V形叉滑块水平距离为中等，干粉灭火筒能从上往下自由落体进入灭火启动位置，B位两个V形叉滑块水平距离为中最小，从外由内在滑道座内夹紧定位干粉灭火筒，C位两个V形叉滑块水平距离为最大，此位使灭火位置的该只干粉灭火筒喷完干粉后自由落体往下离开V形叉滑块，落入平台仓内，随即V形叉滑块水平距离为中等，又一干粉灭火筒从上往下自由落体进入灭火启动位置；灭火筒仓组件内装载干粉灭火筒的空间深度，呈竖直单列叠放，而V形叉滑块齿形叉左右为交错结构，能在距离较小夹紧处于启动位置干粉灭火筒而左右V形叉滑块不干涉。
[0009]进一步地，所述的撞针为气动件，包括撞针头和气缸，为启动干粉灭火筒里的压电陶瓷提供动力，其伸出与缩回分别接有压缩空气接管，接管通过气管与两位五通电磁阀相接，电磁阀的P接口与气瓶相通，电磁阀与PLC控制器电连接；安装在其撞针头端面与处于灭火位置的干粉灭火筒的压电陶瓷按键相近，并与灭火喷嘴及气锤组件的轴线同轴；其动力由气缸驱动撞击产生高压电点火启动干粉灭火筒。
[0010]所述气锤喷管组件是气动件，包括：气锤喷管、活塞、气缸体、气缸后筒；两个筒座安装固装在平台上，其孔内固装气缸后筒，气缸后筒与气缸体装配一体，气锤喷管与活塞装配一体；气缸体两端孔通过密封圈密封，气缸后筒内孔与气锤喷筒外筒是滑动配合；气锤喷管在压缩空气的驱动下反复变换轴线运行方向进行频繁的破窗工作；气锤喷管与活塞伸出与缩回气室分别在气缸体上接有压缩空气接管，接管通过气管与两位五通电磁阀AB口相接，电磁阀的P接口与气瓶相通，电磁阀与PLC控制器电连接。
[0011]进一步地，所述气动流程：两只气瓶为并联，由PLC控制两只气瓶的开关；通过相应的电磁阀由AB气管分别连接气锤喷管组件气孔、及并联的两个滑块三个定位气孔、撞针的气缸气孔。
[0012]进一步地，所述电连接：本专利技术中的电源为氢电池，或者是锂电池，通过其通过鉴频器与变压器、整流、变送器连接：一路连PLC控制器；PLC控制器开关分别连接气瓶、灭火喷嘴及气锤组件、滑块、撞针的电磁阀，PLC控制器分别与DA模块联接变频器、干粉灭火筒灭火位置的传感器、遥控器、变频器连推力风扇；另一路由遥控接收器电源线相接，遥控接收器分别连接PLC控制器I口，并通过连接变频器控制控制推力风扇的开启及转速；还有PLC与CCD相机通讯联接；压电陶瓷两个电极线与干粉灭火筒内的电点火头两根电线连接。
[0013]进一步地，所述干粉灭火筒，其前部装有喷粉口，中部装有干粉，底部装有产生气熔胶药剂，底部内装电点火头，利用压电陶瓷产生电火花启动气熔胶药剂燃爆产生10MP气压推动干粉从喷口射出进行灭火；其压电陶瓷安装位置在筒体内尾部，其压电陶瓷按钮运动方向与筒体轴线同轴同向，按钮伸出筒体外。
[0014]进一步地，所述本专利技术的控制：一、飞赴到火灾点控制：根据导航由人工控制飞行路径快速直飞到达火灾地点，再依靠视频精确定位灭火位置；二、破窗控制，采用气锤喷管组件里的活塞在气缸体中往复冲击运动连动气锤破窗；三、灭火控制：PLC控制器自动控制，依据CCD相机的瞬时视频画面和测距数据， PLC控制器自动控制内容包括：灭火装置与灭火墙面的水平距离准确位置、破窗、根据灭火效果是否启动下一支干粉灭火筒、撞针撞击干粉灭火筒的压电陶瓷启动灭火、气瓶开停、自动调整变频转速适时反冲风扇开启及变频调速，平衡反作用力；四、根据地面监控数据和画面，由人工调节采本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无人机高空破窗干粉灭火设备，悬架于无人机正下方，为减缓冲击力对无人机悬停与运动的平稳性，与无人机悬挂弹性连接；包括：PLC控制器、平台、气锤喷管组件、灭火筒仓组件、定位器、V形叉滑块、干粉灭火筒、撞针、推力风扇、CCD相机、气瓶、起落架；单台设备采用2只到20支干粉灭火筒一支接一支可控链式全淹没灭火，或者采用2台以上的设备轮番灭火，干粉灭火筒用完后的设备可下落到地面更换干粉灭火筒再次投入灭火，可使灭火接龙长时间延续；平台面边长的方向为纵向，边短的方向为横向；所述平台呈矩形体，上安装遥控接收器，PLC控制器装在矩形体内；平台里面装有蓄电池和除安装在平台外部的其他零部件；平台之下安装两台充有压缩空气的气瓶，气瓶之下安装起落架；平台上平面安装具有破窗功能的气锤喷管组件，固定位置在平台上平面纵向的中间位置，轴线方向为横向；灭火仓组件安装在平台上，其上部的筒仓内放置干粉灭火筒，其筒仓长度方向的中间平面与气锤喷管组件轴重合，左右两个滑块安装其滑道箱内，V形叉滑块的运动方向为纵向；灭火仓组件在宽度方向安装位置须满足处于灭火位置的干粉灭火筒的前端平面与气锤喷管组件中的进粉平面贴合，并且干粉灭火筒在此处停止即是灭火筒灭火启动位置的轴线与气锤喷管组件孔在此位同轴并贯通，属于间隙滑动配合，使灭火启动后干粉在高压气熔胶烟气的推下，高速从灭火筒经过气锤喷管通道喷射；所述撞针用于撞压干粉灭火筒尾部的压电陶瓷实现点火，以启动干粉灭火筒灭火，撞针轴线与干粉灭火筒在灭火启动位置轴线同轴；而沿平台纵向中间平两侧各装配一台推力风扇用于横向产生动态推力以平衡冲击破窗和干粉灭火筒干粉喷射灭火时的轴向反作用力，两台推力风扇对称地安装在撞针两边，方向其轴线与撞针轴线平行；两叶片旋向相反，转向相反转速相同，由变频器控制转速以获得动态的不同推力；所述平台内的这些部件的布置安装基于静力平衡位置，变频器控制推力风扇转速实现动平衡。2.根据权利要求1所述的一种无人机高空破窗干粉灭火设备，其特征是：所述的灭火筒仓组件，包括：筒仓、滑道座、左右两个V形叉滑块、左右两个三位气缸；筒仓用于存放干粉灭火筒；滑道座内纵向中平面装配对称两个V形叉滑块，V形叉滑块沿滑道座内滑道在三位气缸的推动下推进和伸出，用于改变两个V形叉滑块之间距离和定位，其伸出与缩回分别接有压缩空气接管，接管通过气管与2只两位五通电磁阀相接，电磁阀的P接口与气瓶相通，电磁阀与PLC控制器电连接；气动位置为三个定位，A两个V形叉滑块水平距离为中等，干粉灭火筒能从上往下自由落体进入灭火启动位置，B位两个V形叉滑块水平距离为中最小，从外由内在滑道座内夹紧定位干粉灭火筒，C位两个V形叉滑块水平距离为最大，此位使灭火位置的该只干粉灭火筒喷完干粉后自由落体往下离开V形叉滑块，落入平台仓内，随即V形叉滑块水平距离为中等，又一干粉灭火筒从上往下自由落体进入灭火启动位置；灭火筒仓组件内装载干粉灭火筒的空间深度，呈竖直单列叠放，而V形叉滑块齿形叉左右为交错结构，能在距离较小夹紧处于启动位置干粉灭火筒而左右V形叉滑块不干涉。3.根据权利要求1所述的一种无人机高空破窗干粉灭火设备，其特征是：所述的撞针为气动件，包括撞针头和气缸，为启动干粉灭火筒里的压电陶瓷提供动力，其伸出与缩回分别接有压缩空气接管，接管通过气管与两位五通电磁阀相接，电磁阀的P接口与气瓶相通，电磁阀与PLC控制器电连接；安装在其撞针头端面与处于灭火位置的干粉灭火筒的压电陶瓷按键相近，并与灭火喷嘴及气锤组件的轴线同轴；其动力由气缸驱动撞击产生高压电点火启动干粉灭火筒。
4.根据权利要求1所述的一种无人机高空破窗干粉灭火设备，其特征是： 所述气锤喷管组件是气动件，包括：气锤喷管...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊孝柱，
申请(专利权)人：熊孝柱，
类型：发明
国别省市：